銀河系周圍可能隱藏著 100 個未發現星系

作者 | 發布日期 2025 年 07 月 14 日 15:45 | 分類 天文 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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銀河系周圍可能隱藏著 100 個未發現星系

天文學家們可能即將揭開一個長久以來被遺忘的星系族群。根據杜倫大學(Durham University)的研究,透過超高解析度的模擬和先進的數學建模,科學家預測銀河系周圍可能存在多達 100 個未被發現的衛星星系。

這些微弱而難以捉摸的「孤兒星系」可能已經失去了其暗物質光環,使其幾乎對現有的望遠鏡隱形。隨著如薇拉·魯賓天文台(Vera C. Rubin Observatory) 等新型強大儀器的出現,科學家們相信我們終於接近能夠觀測到這些星系的能力,這可能會確認重要的宇宙學理論並重塑我們對宇宙的看法。

杜倫大學的宇宙學家團隊開發了一種新方法,結合了目前最詳細的超級計算機模擬和先進的數學模型。他們的研究結果顯示,銀河系附近可能有80到100個額外的衛星星系在運行。這些隱藏的星系如果能夠被望遠鏡觀測到,將為Lambda冷暗物質(LCDM)理論提供強有力的證據,該理論描述了宇宙在大尺度上的結構及星系的形成。

這項研究的結果在今年由杜倫大學主辦的英國皇家天文學會國家天文會議上發表。根據LCDM模型,普通物質(原子)僅占宇宙總內容的5%,冷暗物質占25%,而剩餘的70%則是暗能量。根據這一模型,星系在巨大的暗物質光環中心形成。大多數宇宙中的星系都是低質量的矮星系,其中大多數是圍繞更大星系(如銀河系)運行的衛星星系。

這些神祕物體的存在長期以來對LCDM理論提出了挑戰。根據LCDM理論,銀河系的伴星系應該比目前的宇宙模擬或天文學家所觀測到的要多得多。新的研究顯示,銀河系的缺失衛星是極其微弱的星系,幾乎完全被銀河系的引力剝奪了其母暗物質光環。這些「孤兒」星系在大多數模擬中被遺失,但在現實宇宙中應該仍然存在。

▲ 「孤兒星系」預測位置以「X」符號標示。(Source:杜倫大學

研究團隊利用新技術追蹤這些銀河系孤兒的豐富性、分布和特性,顯示出應該存在更多的銀河系衛星並且可以觀測到。隨著薇拉·魯賓天文台LSST相機的最新進展,科學家們希望能夠首次觀測到這些微弱的物體。

研究的首席研究員伊莎貝爾·桑托斯-桑托斯(Isabel Santos-Santos)博士表示:「我們知道銀河系有約60個確認的伴星衛星,但我們認為應該還有數十個這些微弱的星系圍繞在銀河系附近。如果我們的預測是正確的,這將為Lambda冷暗物質理論增添更多的證據。」

這項研究的資金來自歐洲研究委員會的高級研究者獎勵,並由科學與技術設施委員會(STFC)提供支持。計算是在杜倫大學的Cosmology Machine(COSMA)超級計算機上進行的,這是STFC的分布式基礎設施項目的一部分。

(首圖來源:Unsplash

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